如图(a)所示.质量M = 10.0kg的滑块放在水平地面上.滑块上固定一个轻细杆ABC.∠ABC = 30°．在A端固定一个质量为m = 2.0kg的小球.滑块与地面间的动摩擦因数m = 0.50．现对滑块施加一个水平向右的推力F1 = 180N.使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向．(取g＝10m/s2) 有位同学是这样� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图（a）所示，质量M = 10.0kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC，∠ABC = 30°．在A端固定一个质量为m = 2.0kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数m = 0.50．现对滑块施加一个水平向右的推力F₁ = 180N，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F₂的大小和方向．（取g＝10m/s²）

有位同学是这样解的——

小球受到重力及杆的作用力F₂，因为是轻杆，所以F₂方向沿杆向上，受力情况如图（b）所示．根据所画的平行四边形，可以求得：

F₂＝mg/sin60°＝N

你认为上述解法是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．

【答案】

结果不正确

【解析】杆AB对球的作用力方向不一定沿着杆的方向，它可能会是右向上的方向．大小和方向具体由加速度a的大小来决定．并随着加速度a的变化而变化．（2分）

对整体由牛顿第二定律有 F₁－μ(M+m)g＝（M＋m）a （1分）

解得 a＝10m/s²

则 F₂ = （1分）

解得 F₂ =28.3N （1分）

轻杆对小球的作用力F₂与水平方向夹角正切

故α=45°，斜向右上方

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解：小球受到重力及杆的作用力F₂，因为是轻杆，所以F₂方向沿杆向上，受力情况如图（b）所示．根据所画的平行四边形，可以求得：
F₂=

mg=

×2×10N=20

N．
你认为上述解法是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．

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